9.4. Как рассчитать радиатор?
Во время работы
полупроводникового прибора в его кристалле выделяется мощность,
которая приводит к разогреву последнего. Если тепла выделяется больше, чем
рассеивается в окружающем пространстве, то температура кристалла будет
расти и может превысить максимально допустимую. При этом его структура
будет необратимо разрушена.
Следовательно, надежность работы
полупроводниковых приборов во многом определяется эффективностью их
охлаждения. Наиболее эффективным является конвективный механизм
охлаждения, при котором тепло уносит поток газообразного или жидкого
теплоносителя, омывающего охлаждаемую поверхность.
Совет. Чем больше охлаждаемая
поверхность, тем эффективнее охлаждение, и поэтому мощные
полупроводниковые приборы нужно устанавливать на металлические
радиаторы, имеющие развитую охлаждаемую поверхность. В качестве
теплоносителя обычно используется окружающий воздух.
По способу перемещения
теплоносителя различают:
♦ естественную вентиляцию;
♦ принудительную вентиляцию.
В случае естественной вентиляции
перемещение теплоносителя осуществляется за счет тяги, возникающей
возле нагретого радиатора. В случае принудительной вентиляции перемещение
теплоносителя осуществляется с помощью вентилятора. Во втором случае
можно получить большие скорости потока и, соответственно, лучшие
условия охлаждения.
Тепловые расчеты можно сильно
упростить, если использовать тепловую модель охлаждения (рис. 9.5)
Здесь разница между температурой кристалла 7} и температурой среды
ТА
